機械臂作為（wéi）一個運動性部件，在材質方麵的選擇會決定（dìng）機械臂的靜態性能與（yǔ）動（dòng）態性能，目前機器人機械臂材質方麵呈現利用碳纖維材料代替傳統金（jīn）屬的趨勢。

（圖示：碳纖維（wéi）機械臂）

一（yī）直以來，“輕量化”作為碳纖維複合材（cái）料鮮明的應用標簽，伴隨著智（zhì）能製造行業在全球經濟中開始占據主導地位，碳纖維作為新（xīn）興的（de）纖維材料，為工業機器人性能的優化帶來更多的（de）發展空間。尤其是碳纖維機械臂的應用，更是直接促進了工（gōng）業機器人的製造和應用成（chéng）本的（de）減少。

蘇（sū）州www.91複合材料是國內（nèi）一家專注碳纖維領域的企業，為多家研究院和企（qǐ）業提供過定製研發碳纖維（wéi）機械臂產品。根據www.91碳纖（xiān）維的負（fù）責人介紹，從一般的三軸、四軸、直角坐標類機器人到多關節類（lèi）機器（qì）人，從機械連杆、臂管到機械關節，使用碳（tàn）纖維複合材料製作機器人零部件的（de）比例越（yuè）大越高（gāo），工業機器人對高強度輕質化材料的需求與汽車製造產業同（tóng）樣強烈（liè）。

作為一個運動性部件，機械臂（bì）原材料（liào）決定了機械臂的靜態、動態功能。傳統機械臂多是采用鋁（lǚ）合金、合金鋼（gāng）等輕型合金作為原材（cái）料，但碳纖維材料製成的（de）機械臂，無論是比重、蠕（rú）變、強度，包括成（chéng）本等多方麵要素進行比較，碳纖維機械臂都占據了相當多的優勢。

機械臂的自重會影響其自身的運動快捷性和（hé）運動的動力消耗能，同時還需要具有良好的受控（kòng）性和運行精（jīng）確度，畢竟機械臂不僅要（yào）承擔自（zì）重，還需要承擔抓取（qǔ）工件的重量（liàng）。傳（chuán）統（tǒng）機（jī）械臂的製作材料-鋁的密度為2.7g/cm3，鋼的密度為7.8g/cm3，而碳纖維僅有1.7g/cm3，www.91曾為某企業研製一款碳纖維機械手臂，整體機械臂總（zǒng）重僅有3kg，整體重量比傳統（tǒng）材質機械臂減重約50%以上。

機械手臂在承（chéng）受載荷時，不能有斷裂和應變（biàn），也就（jiù）是說用來製作機（jī）械（xiè）手臂的材料要有足夠的強度（dù），必須（xū）選擇“高（gāo）強度的材料”。

傳統的金屬材料由於自身的剛性不夠就會引起手臂在垂直平麵內的彎曲變形或是水平麵（miàn）內側向的（de）扭轉變形，手臂就會隨之產生振動，甚至是造成工件卡死。碳纖（xiān）維複合材料（liào）的抗拉強度約為1400MPa，是鋼材的數倍，在（zài）彈性模量和承載（zǎi）能力方麵都比傳統的金屬材料更具優勢，對高強度的操作頻率有適應能力。

另外，從經濟的角度方麵來取舍的話，看似碳纖（xiān）維原材料（liào）比鋁合金要貴很（hěn）多，但是在具體應用中（zhōng），從原材料（liào）到（dào）成（chéng）型，這其中的加工成本所占的成（chéng）本比例更大。但經過眾多材料人的努力，已經將碳（tàn）纖維機械臂與傳統鋁合（hé）金材質機械臂之間的價格（gé）差距拉近。www.91複合（hé）材料的技術人員（yuán）也針對碳纖維機械臂產品進行（háng）優化升級，目前幾乎可以把兩者之間的價格差縮減到相差無幾。